России по силам создать авианосец-катамаран
Одним из решений задачи уменьшения качки верхней палубы авианесущего судна во время шторма стала идея постройки морской платформы, представляющей собой некую площадку, опирающуюся на два корпуса, напоминающие по форме подводную лодку, каждый из которых обладает отдельным винтом. Построенное по этому принципу судно имеет одно из названий Small Waterplane Area Twin Hull – SWATH. Основоположником технологии SWATH или СМПВ (судно с малой площадью ватерлинии) является выдающийся канадский изобретатель Фредерик Крид. Представленная им конструкция судна имела два торпедообразных подповерхностных понтона. Расположенная над водой платформа-мост стоит на опорах, которые формируют минимальную площадь ватерлинии. Российское обозначение судна с малой площадью ватерлинии имеет также название полупогруженный катамаран (Semi-Submerged Catamaran – SSC).
Балластируемый полупогруженный катамаран (БПК)
Введение понятия балластируемости отражает важную функциональную способность такого катамарана оперативно изменять величину вертикального клиренса, например, при производстве погрузочно-разгрузочных работ от берега или из межкорпусного пространства, а также для решения ряда специфических задач. Управление дифферентом можно использовать и для устранения гидродинамического удара при продольной раскачке (слеминге) или организации штатного «глиссирования» для создания условий схода и подъема амфибийных ЛА, которые могут базироваться на БПК, при повышенном волнении.
Необходимо отметить, что слеминг является одной из специфических проблем судов вообще и катамаранов в частности, включая полупогруженные. Он приводит к общей вибрации корпуса и может стать причиной нарушений местной и общей прочности судна.
Одним из известных достоинств предлагаемой конструкции БПК является то, что полупогруженный катамаран имеет примерно такую же качку, что и однокорпусный надводный корабль (НК) в 5–15 раз большего водоизмещения в зависимости от достигнутой удельной площади ватерлинии. А лучшей тактикой «штормования» СМПВ являются встречные или близкие к ним углы относительно фронта волн.
С ростом скорости на встречном волнении СМПВ попадает во все более удаленные от резонанса условия продольной качки, так что ее амплитуды при этом падают. Исследования показывают, что управление вертикальным клиренсом за счет балластируемости приводит к тому, что его увеличение на 20 процентов при прочих равных условиях приводит к снижению вероятности слеминга в три раза.
Снижение качки и меры по повышению продольной остойчивости, повышенная непотопляемость позволяют создавать на основе БПК корабли различного класса и назначения, включая контейнеровозы, пассажирские лайнеры, поисково-спасательные суда, морские ракетные старты, а также корабли двойного применения, включая авианесущие (АБПК).
Основные достоинства корабля
“С распадом СССР была потеряна судостроительная база, которая находилась на территории Украинской ССР – Черноморский судостроительный завод в Николаеве. Он не может быть использован для решения задачи постройки авианосца-катамарана”
Отметим, это малая качка (не более 4–5 градусов) при волнении до 10 баллов, высокая скорость за счет малой площади ватерлинии и уменьшения гидродинамического сопротивления смачиваемой части корпуса, высокая маневренность (может развернуться на месте за счет использования четырех электродвижительных рулевых колонок – ЭДРК), высокая непотопляемость (чтобы потопить всю конструкцию, надо разрушить все герметичные отсеки соединительного моста, затопить подповерхностные понтоны и соединительные стойки, что не является простой задачей, учитывая объемы этих конструкций и используемые композитные материалы с положительной плавучестью), повышенная в сравнении с однокорпусными конструкциями площадь верхней палубы и практически двукратное увеличение общей площади палуб за счет наличия нижней палубы с взлетно-посадочными возможностями для ЛА амфибийного класса, а также и судов на воздушной подушке.
Общим недостатком авианосцев-катамаранов окажется их относительно высокая стоимость из-за применения двух корпусов с двумя главными энергетическими установками (ГЭУ), а также необходимость более тщательного проектирования и обязательного предварительного моделирования, чтобы исключить негативное влияние гидродинамических воздействий двух корпусов.
Судя по тому, что в мире построены и ходят более 200 полупогруженных катамаранов различного типа, включая военные, пассажирские, поисково-спасательные, в настоящее время технические проблемы создания кораблей типа SWATH не являются критичными.
Концепция АБПК
В качестве примера построения концепции авианесущего БПК (АБПК) рассмотрим его вариант с многоцелевым авиакрылом, включающим, кроме штатных самолетов палубной авиации (Су-33К, МиГ-29К и МиГ 29КУБ), разведывательно-ударных палубных вертолетов Ка-52К «Катран», дополнительные ЛА – перспективные беспилотники (БЛА), тяжелые ЛА амфибийного класса, включая А-40, Бе-200, ударные экранокатера с ракетным вооружением (УЭК), перспективные самолеты ДРЛО палубного базирования.
Работа авиакрыла палубной авиации на корабле данного типа будет идентична той, которая выполняется на традиционных авианосцах, но с заметно расширенными допусками по погоде и волнению. Сход УЭК осуществляется с нижней палубы на малой высоте, повышая тем самым скрытность момента схода за счет отсутствия кильватерного следа. Увеличение эффективности применения авиакрыла достигается за счет совместного взаимодействия палубных ЛА/БЛА и УЭК в составе роя, формируемого при их синхронном сходе с верхней и нижней палуб АБПК.
Применение УЭК с ракетным вооружением позволяет использовать относительно простой и недорогой носитель, который в случае необходимости может быть возвращен на исходную позицию вместе с неиспользованной ракетой.
Необходимо отметить, что применение конструктива ПЛ в качестве подповерхностных понтонов позволяет повысить боевые возможности авианесущего катамарана за счет наличия штатного вооружения этих изделий, находящегося в подводной полусфере, включая беспилотные ПЛ типа «Посейдон» и спасательные ПЛ, предназначенные для эвакуации личного состава.
Концепция АБПК предполагает возможность использования тяжелых транспортных самолетов-амфибий с полетным весом до 90 тонн типа А-40 и Бе-200. Реализация процесса подъема (захода) и схода амфибий осуществляется с использованием возможности штатной балластируемости катамарана и балластных систем подповерхностных понтонов (ПЛ), а также горизонтальных рулей в динамических режимах при проведении операции на ходу.
Предварительный расчет и анализ показывают, что создание управляемого дифферента позволяет производить взлет и посадку тяжелых самолетов-амфибий в бурун за кормой при волнении до семи-восьми баллов и угле дифферента четыре-пять градусов.
Также способность АБПК работать с тяжелыми самолетами-амфибиями позволяет применить их возможности при проведении поисково-спасательных и противопожарных операций вдали от береговых аэродромов базирования, что особенно важно в условиях возможных ограничений со стороны территорий «партнеров» на удаленных морских рубежах.
Как его сделать
С распадом СССР была потеряна судостроительная база, которая находилась на территории Украинской ССР – Черноморский судостроительный завод в Николаеве, который сегодня практически не может быть использован для решения задачи постройки этого прототипа.
vpk-news.ru
Однако возможна сборка конструктива АБПК с использованием сухих доков, применяемых при создании ПЛ различного типа и назначения. При этом требуемое водоизмещение и массогабаритные характеристики не ограничиваются возможностями стапеля, а основные элементы конструкции могут быть изготовлены на различных предприятиях и доставлены автономно к месту сборки и спущены на воду для последующей достройки.
Предлагаемая схема позволяет создавать заданный конструктив АБПК и его гражданские варианты по однотипной технологии, что неизбежно приведет к снижению затрат на проектирование, разработку основных элементов конструкций и изготовление изделий двойного назначения, а также в дальнейшем упростит их обслуживание и ремонт за счет глубокой унификации процессов.
Создание несущих понтонов может проводиться, например, на предприятиях в Северодвинске, где сосредоточена большая часть мощностей российского военного судостроения, сконцентрированных вокруг Севмаша и «Звездочки». Здесь строится и проходит ремонт подавляющее большинство российских стратегических и многоцелевых атомных подводных лодок. Поэтому необходимые условия для производства понтонов и конструкций стоек, представляющих в сборе основу корпусов АБПК, в настоящее время в РФ имеются.
Производство конструкции соединительного моста может производиться поэтапно из отдельных сегментов и монтироваться уже после спуска на воду готовых отдельных корпусов АБПК в сборе либо другим способом, с использованием двух плавучих доков для АПЛ.
Цена вопроса
Известно, что стоимость разработки и создания однокорпусного авианосца типа «Джеральд Р. Форд» составляет порядка 13 миллиардов долларов США, а общие затраты на его эксплуатацию за 20 лет – порядка 40 миллиардов долларов. Наш военный бюджет в 15 раз меньше американского и подобные расходы нам не по карману.
Однако учитывая, что проектирование и производство АБПК могут быть проведены на существующей научно-технологической и производственной базе, что является большой удачей для современного состояния дел в промышленности, появляется реальная возможность начала предварительной инженерной и экономической проработки вопросов постройки опытного прототипа предлагаемого изделия.
Подтверждением этого являются следующие предварительные прикидочные расчеты.
1. Стоимость производства двух подповерхностных понтонов АБПК на базе корпусов ПЛ проекта 885 «Ясень» (два корпуса на один понтон водоизмещением 27 600 тонн, диаметром 9,4 метра) составит порядка 120 миллиардов рублей.
2. Стоимость проектирования и изготовления конструкции «моста» (924 тыс. куб. м) в металле составляет порядка 100 миллиардов рублей.
3. Стоимость четырех систем движения ЭДРК, оборудования «моста», включая катапульты, без систем вооружения, составит порядка 100 миллиардов рублей.
Общая предварительная стоимость создания прототипа АБПК может составить порядка 320 миллиардов рублей. Стоимость палубной авиации и вооружения не входят в общую стоимость проекта, но, как правило, составляет около 50 процентов от стоимости самого авианесущего судна.
В итоге общая стоимость создания одного АБПК с вооружением может составить 480 миллиардов рублей (порядка 6 млрд долл.), что примерно вдвое меньше, чем стоимость авианосца типа «Джеральд Р. Форд», и соответствует перспективному отечественному проекту типа «Мистраль», который не является полноценным авианосцем.
Очевидно, что идея создания универсального «шасси», обладающего рядом преимуществ, для гражданского применения, включая непотопляемость, малую качку и связанные с этим уникальные эксплуатационные и потребительские характеристики, по мнению авторов, имеет хороший коммерческий потенциал.
Инвесторы из различных стран также могли бы быть заинтересованы в подобной разработке и сделать заказ на проектирование и изготовление экспериментальных образцов предлагаемых вариантов БПК, включая и его авианесущий вариант АБПК.
Борис Кулагин
Александр Кондрашов, контр-адмирал
Газета "Военно-промышленный курьер", опубликовано в выпуске № 47 (910) за 7 декабря 2021 года
